设计模式

来源:互联网 发布:西安行知中学是83中吗 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 21:51

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SOLID原则

缩写 英文 中文 描述 SRP The Single Responsibility Principle 单一责任原则 让一个类只做一种类型责任,当这个类需要承当其他类型的责任的时候,就需要分解这个类。 OCP The Open Closed Principle 开放封闭原则 软件实体应该是可扩展,而不可修改的。也就是说,对扩展是开放的,而对修改是封闭的。 LSP The Liskov Substitution Principle 里氏替换原则 当一个子类的实例应该能够替换任何其超类的实例时,它们之间才具有is-A关系 DIP The Dependency Inversion Principle 依赖倒置原则 高层模块不应该依赖于低层模块,二者都应该依赖于抽象 2. 抽象不应该依赖于细节,细节应该依赖于抽象 ISP The Interface Segregation Principle 接口分离原则 不能强迫用户去依赖那些他们不使用的接口。换句话说,使用多个专门的接口比使用单一的总接口总要好

设计模式

单例模式Singleton

定义

保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。

扩展:可以创建固定数量的对象。

本质

控制实例数目

优点

  • 节约资源

缺点

  • 单例是一个虚拟机范围的,因为类装载功能是虚拟机的。对于集群环境,单例模式不适用。

示例

懒汉式:时间换空间

public class Singleton {    private static class SingletonHolder {        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();    }    private Singleton (){}    public static final Singleton getInstance() {        return SingletonHolder.INSTANCE;    }}

饿汉式:空间换时间

public class Singleton {    private static Singleton instance = new Singleton();    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance(){        return instance;    }}

最佳方案

public enum Singleton {    instance;    public void operation() {        // 操作    }}

实际应用场景

  • 读取配置文件
  • 缓存

抽象工厂Abstract Factory

定义

提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类

本质

选择产品簇的实现

优点

  • 分离接口和实现
  • 使得切换产品簇变得容易

缺点

  • 不太容易扩展新的产品
  • 容易造成类层次复杂

示例

  • Abstract Factory:抽象工厂,定义创建一系列产品对象的操作接口
  • Concrete Factory:具体的工厂,实现抽象工厂定义的方法,具体实现一系列产品对象的创建
  • Abstract Product:定义一类产品对象的接口
  • Concrete Product:具体的产品实现对象,通常在具体工厂里面,会选择具体的产品实现对象,来创建符合抽象工厂定义的方法返回的产品类型的对象
  • Client:客户端,主要使用抽象工厂来获取一系列所需要的产品对象,然后面向这些产品对象的接口编程,以实现需要的功能。

抽象工厂接口

public interface AbstractFactory {    public AbstractProductA createProductA();    public AbstractProductB createProductB();}

抽象产品A的接口

public interface AbstractProductA {}

抽象产品B的接口

public interface AbstractProductB {}

产品A具体实现

public class ProductA1 implements AbstractProductA {}public class ProductA2 implements AbstractProductA {}

产品B具体实现

public class ProductB1 implements AbstractProductB {}public class ProductB2 implements AbstractProductB {}

具体工厂实现

public class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {    public AbstractProductA createProductA() {        return new ProductA1();    }    public AbstractProductB createProductB() {        return new ProductB1();    }}public class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {    public AbstractProductA createProductA() {        return new ProductA2();    }    public AbstractProductB createProductB() {        return new ProductB2();    }}

客户端

public class Client {    public static void main(String[] args) {        AbstractFactory af = new ConcreteFactory1();        af.createProductA();        af.createProductB();    }}

实际应用场景

  • 电脑组装,有不同厂家的cpu和不同厂家的主板等一系列产品。

DAO(Data Access Object)数据访问对象

  • 数据源不同,例如:数据库数据源、LDAP数据源;本地数据源,远程数据源。
  • 存储类型不同,关系型数据库、面向对象数据库、纯文件、XML
  • 访问方式的不同,JDBC、JPA、EntityBean、Hibernate、iBatis
  • 供应商不同,oracel,mysql
  • 版本不同

DAO抽象和封装所有对数据的访问。

  • 底层存储方式固定可以用工厂方法
  • 底层存储方式不固定可以用抽象工厂模式

工厂方法Factory Methon

定义

定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,Factory Method使用一个类的实例化延迟到其子类。

本质

延迟到子类来选择实现

优点

  • 让父类不知道具体实现的情况下,完成自身的功能调用;而具体的实现延迟到子类来实现
  • 更容易扩展对象的新版本,工厂方法给子类提供一个挂钩,使得扩展的对象版本变得非常容易
  • 连接平行的类层次

缺点

  • 具体产品对象和工厂方法的耦合性

示例


  • Product:定义工厂方法所创建的对象的接口,也就是实际需要使用的对象的接口。
  • ConcreteProduct:具体的Product接口的实现对象
  • Creator:创建器,声明工厂方法,工厂方法通常会返回一个Product类型的实例对象,而且多是抽象方法。也可以在Creator里面提供工厂方法的默认实现,让工厂方法返回一个缺省的Product类型的实例对象。
  • ConcreteCreator:具体的创建器对象,覆盖实现Creator定义的工厂方法,返回具体的Product实例。

Product

public interface Product {    // 定义Product的属性和方法}

ConcreteProduct

public class ConcreteProduct implements Product {    // 实现Product要求的方法}

创建器

public abstract class Creator {    // 创建Product的工厂方法,一般不对外    protected abstract Product factoryMethod();    // 提供给外部使用的方法    public void someOperation() {        Product product = factoryMethod();    }}

创建器具体实现

public class ConcreteCreator extends Creator {    protected Product factoryMethod() {        return new ConcreteProduct();    }}

实际应用场景

  • 实现一个导出数据的应用框架,来让客户选择数据的导出方式,并真正执行数据导出。各分公司在局域网独立运行自己的服务,每天业务结束将数据导出成某种格式,传送给总部,总部导入数据,核算。
  • 如果一个类需要创建某个接口的对象,但是又不知道具体的实现,这种情况可以选用工厂方法模式,把创建对象的工作延迟到子类中去实现
  • 如果一个类本身就希望由它的子类来创建所需的对象的时候

IoC/DI

Q&A

  • 参与者都有谁?
    • 某个对象:任意的,普通的Java对象
    • Ioc/DI容器:框架程序
    • 某个对象的外部资源:对象需要的,但是从对象外部获取的,都统称为资源,比如对象需要的其他对象,或者是对象需要的文件资源等
  • 依赖:谁依赖于谁?为什么需要依赖?
    • 某个对象依赖于IoC/DI容器
    • 对象需要IoC/DI的容器来提供对象需要的外部资源
  • 注入:谁注入于谁?到底注入什么?
    • Ioc/DI容器注入某个对象
    • 注入某个对象所需要的外部资源
  • 控制反转:谁控制谁?控制什么?为何叫反转(有反转就应该有正转了)?
    • IoC/DI容器来控制对象
    • 主要控制对象实例的创建
    • 反转是相对正向而言的。如果A里面使用了C,当然会直接去创建C的对象,也就是说A主动去获取外部资源C,这叫正向。反向就是A不再主动去获取外部资源C,而是被动等待,等待Ioc/DI容器获取一个C的实例,然后反向注入到A类中。
  • 依赖注入和控制反转是同一概念吗?
    • 依赖注入和控制反转是对同一件事的不同描述。依赖注入(应用程序角度):应用程序依赖容器创建并注入它所需要的外部资源;控制反转(容器角度):容器控制应用程序,由容器反向地向应用程序注入其所需要的外部资源。

简单工厂Simple Factory

定义

提供一个创建对象实例的功能,而无须关心其具体实现。被创建实例的类型可以是接口,抽象类也可以是具体类。

本质

选择实现

优点

  • 帮助封装,让组件外部能真正面向接口编程
  • 解耦,通过简单工厂,实现客户端和具体实现类解耦

缺点

  • 使用时,必须对配置非常熟悉
  • 静态方法创建接口,不方便扩展子工厂(通常也不需要扩展,所以不算一个严重的缺点)

示例

  • Api:定义客户所需要的功能接口
  • Impl:具体实现Api的实现类,可能会有多个
  • Factory:工厂,选择合适的实现类来创建Api接口对象
  • Client:客户端,通过Factory来获取Api接口对象,然后面向Api接口编程

API定义

/** * 接口定义 * /public interface Api {    public void operation(String s);}

实现A

/** * 接口的具体实现A * /public class ImplA implements Api {    public void operation(String s) {        System.out.println("ImplA s==" + s);    }}

实现B

/** * 接口的具体实现B * /public class ImplB implements Api {    public void operation(String s) {        System.out.println("ImplB s==" + s);    }}

工厂类

public class Factory {    public static Api createApi(int condition) {        Api api = null;        if(condition == 1) {            api = new ImplA();        } else if(condition == 2) {            api = new ImplB();        }        return api;    }}

配置版工厂类(反射,可考虑用NIO优化)

public class FactoryTest {    public static Api createApi() {        Properties p = new Properties();        InputStream in = null;        try {            in = FactoryTest.class.getResourceAsStream("FactoryTest.properties");            p.load(in);        } catch (IOException e) {            System.out.println("");            e.printStackTrace();        } finally {            try {                in.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }        Api api = null;        try {            api = (Api) Class.forName(p.getProperty("implClass")).newInstance();        } catch (InstantiationException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IllegalAccessException e) {            e.printStackTrace();        } catch (ClassNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        }        return api;    }}

客户端

public class Client {    public static void main(String [] args) {        Api api = Factory.createApi(1);        api.operation("正在使用简单工厂");    }}

配置版客户端

public class Client {    public static void main(String [] args) {        Api api = Factory.createApi();        api.operation("正在使用简单工厂");    }}

实际应用场景

  • 如果想要完全封装隔离具体实现,让外部只能通过接口来操作封装体
  • 如果想要把创建对象的职责集中管理和控制

建造模式Builder

定义

将一个复杂的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

本质

分离整体构建算法和部件构造

优点

  • 松散耦合
  • 可以很容易地改变产品的内部表示。
  • 更好的复用性,很好的实现了构建算法和具体产品实现的分离。

缺点

未总结

示例

  • Builder:生成器接口,定义创建一个Product对象所需的各个部件的操作。
  • ConcreteBuilder:具体的生成器实现,实现各个部件的创建,并负责组装Product对象的各个部件,同时还提供一个让用户获取组装完成后的产品对象的方法
  • Director:指导者,主要用来使用Builder接口,以一个统一的过程来构建所需要的Product对象
  • Product:产品,表示被生成器构建的复杂对象,包含多个部件

生成器接口

public interface Builder {    public void buildPart();}

具体生成器的实现

public class ConcreteBuilder implements Builder {    // 生成器最终构建的产品对象    private Product resultProduct;    // 获取最终构建的产品对象    public Product getResult() {    }s    public void buildPart() {        // 构建某个部件    }}

相应的产品对象接口

public interface Product {}

指导者

public class Director {    // 持有当前需要使用的生成器对象    private Builder builder;    public Director(Builder builder) {        this.builder = builder;    }    // 指导生成器构建最终的产品对象    public void construct() {        // 通过使用生成器接口来构建最终的产品对象        builder.buildPart();    }}

实际应用场景

  • 一部分是部件构造和产品装配,另一部分是整体构建的算法
  • 如果创建对象的算法,应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时
  • 如果同一个构建过程有着不同的表示时

原型模式Prototype

定义

用原型实例指定创建对象的种类,并通过拷贝这些原型创建新的对象

本质

优点

缺点

示例

  • Prototype:声明一个克隆自身的接口,用来约束想要克隆自己的类,要求它们都要实现这里定义的克隆方法。
  • ConcretePrototype:实现Prototype接口的类,这些类真正实现了克隆自身的功能。
  • Client:使用原型客户端,首先要获取到原型实例对象,然后通过原型实例克隆自身来创建新的对象实例

原型接口

public interface Prototype {    public Prototype clone();}

克隆具体实现

public class ConcretePrototype1 implements Prototype {    private String field1;    private Product product1;    public String getProduct1() {        return this.product1;    }    pubilc void setProduct1(String product1) {        this.product1 = product1;    }    public String getField1() {        return this.field1;    }    pubilc void setField1(String field1) {        this.field1 = field1;    }    public Prototype clone() {        Prototype prototype = new ConcretePrototype1();        prototype.setField1(this.field1);        prototype.setProduct1((Product) this.product1.cloneProduct());        return prototype;    }}public class ConcretePrototype2 implements Prototype {    private String field2;    private Product product2;    public String getProduct2() {        return this.product2;    }    pubilc void setProduct2(String product2) {        this.product2 = product2;    }    public String getField2() {        return this.field2;    }    pubilc void setField2(String field2) {        this.field2 = field2;    }    public Prototype clone() {        Prototype prototype = new ConcretePrototype2();        prototype.setField1(this.field2);        prototype.setProduct2((Product) this.product2.cloneProduct());        return prototype;    }}

原型管理器

public class PrototypeManager {    private static Map<String, Prototype> map = new HashMap<String, Prototype>();    private PrototypeManager() {    }    public synchronized static void setPrototype(String prototypeId, Prototype prototype) {        map.put(prototypeId, prototype);    }    public synchronized static void removePrototype(String prototypeId) {        map.remove(prototypeId);    }    public synchronized static Prototype getPrototype(String prototypeId) throws Exception {        Prototype prototype = map.get(prototypeId);        if(prototype == null) {            throw new Exception("您希望获取的原型还没有注册或已被销毁");        }        return prototype;    }}

客户端

public class Client {    private Prototype prototype;    public Client(Prototype prototype) {        this.prototype = prototype;    }    public void operation() {        Prototype newPrototype = prototype.clone();    }}

实际应用场景

观察者模式Observer

定义

对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖它的对象都得到通知并被自动更新。

本质

触发联动

优点

  • 观察者模式实现了观察者和目标之间的抽象耦合
  • 观察者模式实现了动态联动
  • 观察者模式支持广播通信

缺点

  • 可能会引起无谓的操作

示例

  • Subject:目标对象,通常具有如下功能
    • 一个目标可以被多个观察者观察
    • 目标提供对观察者注册和退订的维护
    • 当目标的状态发生变化时,目标负责通知所有注册的,有效的观察者
  • Observer:定义观察者的接口,提供目标通知时对应的更新方法,这个更新方法进行相应的业务处理,可以在这个方法里面回调目标对象,以获取目标对象的数据
  • ConcreteSubject:具体的目标实现对象,用来维护目标状态,当目标对象的状态发生变化,通知所有注册的,有效的观察者,让观察者执行相应的处理。
  • ConcreteObserver:观察者的具体实现对象,用来接收目标的通知,并进行相应的后续处理,比如更新自身的状态以保持和目标的相应状态一致。

目标对象

public class Subject {    private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();    // 注册观察者对象    public void attach(Observer observer) {        observers.add(observer);    }    // 删除观察者对象    public void detach(Observer observer) {        observers.remove(observer);    }    // 通知所有注册的观察者对象    protected void notifyObservers() {        for(Observer observer: observers) {            observer.update(this);        }    }}

具体的目标对象

public class ConcreteSubject extends Subject {    private String subjectState;    public String getSubjectState() {        return subjectState;    }    public void setSubjectState(String sunjectState) {        this.subjectState = subjectState;        this.notifyObservers();    }}

观察者接口

public interface Observer {    public void update(Subject subject);}

具体观察者

public class ConcreteObserver implements Observer {    private String observerState;    public void update(Subject subject) {        observerState = ((ConcreteSubject) subject).getSubjectState();    }}

客户端

public class Client {    public static void main(String[] args) {        NewsPaper subject = new NewsPaper();        Reader reader1 = new Reader();        reader1.setName("张三");        Reader reader2 = new Reader();        reader2.setName("李四");        Reader reader3 = new Reader();        reader3.setName("李四");        subject.attach(reader1);        subject.attach(reader2);        subject.attach(reader3);        subject.setContent("本期内容是观察者模式");    }}

实际应用场景

  • 推模式:目标对象主动向观察者推送目标的详细信息,不管观察者是否需要,推送的消息通常是目标对象的全部或部分数据,相当于是在广播通信。适用于目标对象知道观察者需要什么数据。
  • 拉模式:目标对象在通知观察者的时候,只传递少量信息。如果观察者需要具体的信息,由观察者主动到目标对象中获取,相当于是观察者从目标对象中拉数据,这样在观察者需要获取数据的时候,就可以通过这个引用来获取了。适用于目标对象不知道观察者需要什么数据,将自己的引用传给观察者,让观察者按需取值。这个更加通用。

策略模式Strategy

定义

定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。

本质

分离算法,选择实现

优点

  • 定义一系列算法
  • 避免多重条件语句
  • 更好的扩展性

缺点

  • 客户必须了解每种策略的不同
  • 增加了对象数目
  • 只合适扁平的算法结构

示例

  • Strategy:策略接口,用来约束一系列具体的策略算法。Context使用这个接口来调用具体的策略实现定义的算法
  • ConcreteStrategy:具体的策略实现,也就是具体的算法实现
  • Context:上下文,负责和具体的策略类交互。通常上下文会持有一个真正的策略实现,上下文还可以让具体的策略类来获取上下文的数据,甚至让具体的策略类来回调上下文的方法。

策略接口

public interface Strategy {    public void algorithmInterface();}

具体策略

public interface ConcreteStrategyA implements Strategy {    public void algorithmInterface() {    }}public interface ConcreteStrategyB implements Strategy {    public void algorithmInterface() {    }}

上下文

public class Context {    private Strategy strategy;    public Context(Strategy strategy) {        this.strategy = strategy;    }    public void contextInterface() {        strategy.algorithmInterface();    }}

实际应用场景

责任链模式China of Responsibility

定义

使用多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到一个对象处理它为止。

本质

分离职责,动态组合

优点

  • 请求者和接收者松散耦合
  • 动态组合职责

缺点

  • 产生很多细粒度对象
  • 不一定能被处理。传递完都没被处理,需要提供默认的处理。

示例

  • Handler:定义职责的接口
  • ConcreteHandler:实现职责的类。在这个类中,实现对在它职责范围内请求的处理,如果不处理,就继续转发请求给后继者。
  • Client:职责链客户端

职责的接口

public abstract class Handler {    protected Handler successor;    public void setSuccessor(Handler successor) {        this.successor = successor;    }    public abstract void handleRequest();}

通用的请求对象

public class RequestModel {    private String type;    public RequestModel(String type) {        this.type = type;    }    public String getType() {        return type;    }}

具体的请求对象

public class ConcreteRequestModel extends RequestModel {    public final static String A_TYPE = "A";    public ConcreteRequestModel() {        super(A_TYPE);    }    private String field1;    ...}

具体的职责对象

public class ConcreteHandler1 extends Handler {    public Object handleRequest(RequestModel rm) {        // 根据某些条件判断是否属于自己处理的职责范围        boolean someCondition = false;        Object result;        if(someCondition) {            // 处理            return result;        } else {            // 不处理,转发请求给后继职责对象            if(this.successor != null) {                return this.successor.handleRequest(rm);            } else {                return result;            }        }    }}

客户端(可采用链表改进客户端)

public class Client {    public static void main(String[] args) {        Handler h1 = new ConcreteHandler1();        Handler h2 = new ConcreteHandler2();        h1.setSuccessor(h2);        h1.handleRequest();    }}

实际应用场景

  • 权限检查
  • 通用数据校验
  • 数据逻辑校验
  • 过滤器
  • 可以和组合模式一起使用,通过组合模式将责任组合起来

中介者模式Mediator

定义

本质

封装隔离

优点

  • 松散耦合
  • 集中控制交互
  • 多对多变成一对多

缺点

  • 过度集中化。中介者对象十分复杂,难于管理和维护。

示例

  • Mediator:中介者接口,在里面定义各个同事之间交互需要的方法,可以是公共的通信方法,比如changed方法,大家都用,也可以是小范围的交互方法。
  • ConcreteMediator:具体中介者实现对象。它需要了解并维护各个同事对象,并负责具体的协调各同事对象的交互关系。
  • Colleague:同事类的定义,通常实现成抽象类,主要负责约束同事对象的类型,并实现一些具体同事类之间的公共功能。
  • ConcreteColleague:具体的同事类,实现自己的业务,在需要与其他同事通信的时候,就与持有的中介者通信,中介者会负责与其他的同事交互。

同事类的抽象父类

public abstract class Colleague {    private Mediator mediator;    public Colleague(Mediator mediator) {        this.mediator = mediator;    }    public Mediator getMediator() {        return mediator;    }}

同事类A

public class ConcreteColleagueA extends Colleague {    public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {        super(mediator);    }    public void someOperation() {        // 需要跟其他同事通信的时候,通知中介者对象        getMediator().changed(this);    }}

同事类B

public class ConcreteColleagueB extends Colleague {    public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) {        super(mediator);    }    public void someOperation() {        // 需要跟其他同事通信的时候,通知中介者对象        getMediator().changed(this);    }}

中介者接口
public interface Mediator {

    public void changed(Colleague colleague);}

中介者实现

public class ConcreateMediator implements Mediator {    private ConcreteColleagueA colleagueA;    private ConcreteColleagueB colleagueB;    public void setConcreteColleagueA(ConcreteColleagueA colleague) {        colleagueA = colleague;    }    public void setConcreteColleagueB(ConcreteColleagueB colleague) {        colleagueB = colleague;    }    public void changed(Colleague colleague) {        // 某个同事类发生了变化,通常需要与其他同事交互        // 具体协调相应的同事对象来实现协作行为    }}

客户端

public class Client {}

实际应用场景

  • 如果一组对象之间的通信方式比较复杂,导致相互依赖,结构混乱,可以采用中介者模式
  • 如果一个对象引用很多的对象,并直接跟这些对象交互,导致难以复用该对象

外观模式Facade

定义

为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,也就是一个高层接口。

本质

为多模块提供统一接口,封装交互,简化调用

优点

  • 减少外部与子系统内多模块的交互,松散耦合
  • 出现变化时,只需修改Facade的实现就好,只需改这一个地方,由于很多客户端都会用这个外观模式,无需修改所有的客户端。从而达到一改全改。
  • 调用多个模块在外观模式调用一次就好了,无需所有客户端都调用一次,减少重复调用
  • 客户端无需了解系统的内部实现,无需了解每个模块的细节,也不需要去和多个模块交互,节省了学习成本。
  • 将外部接口和外部接口分开。封装更好

缺点

  • 过多或者不合理的Facade容易让人迷惑,到底是调用Facade好,还是直接调用模块好。

示例


A模块Api

public interface AModuleApi {    public void testA1(); //系统外部使用    public void testA2(); //系统内部使用    public void testA3(); //系统内部使用}

实现A模块

public class AModuleImpl implements AModuleApi {    public void testA1() {        System.out.println("现在在A模块里面操作testA1方法");    }    public void testA2() {        System.out.println("现在在A模块里面操作testA2方法");    }    public void testA3() {        System.out.println("现在在A模块里面操作testA3方法");    }}

B模块Api

public interface BModuleApi {    public void testB1(); //系统外部使用    public void testB2(); //系统内部使用    public void testB3(); //系统内部使用}

实现B模块

public class BModuleImpl implements BModuleApi {    public void testB1() {        System.out.println("现在在B模块里面操作testB1方法");    }    public void testB2() {        System.out.println("现在在B模块里面操作testB2方法");    }    public void testB3() {        System.out.println("现在在B模块里面操作testB3方法");    }}

C模块Api

public interface CModuleApi {    public void testC1(); //系统外部使用    public void testC2(); //系统内部使用    public void testC3(); //系统内部使用}

实现B模块

public class CModuleImpl implements CModuleApi {    public void testC1() {        System.out.println("现在在C模块里面操作testC1方法");    }    public void testC2() {        System.out.println("现在在C模块里面操作testC2方法");    }    public void testC3() {        System.out.println("现在在C模块里面操作testC3方法");    }}

外观接口

public interface FacadeApi {    // 只暴露对外部调用的接口    public void testA1();    public void testB1();    public void testC1();    public void test();}

外观类

public class Facade {    public void test() {        AModuleApi a = new AModuleImpl();        a.testA1();        BModuleApi b = new BModuleApi();        b.testB1();        CModuleApi c = new CModuleImpl();        c.testC1();    }}

客户端

public class Client {    public static void main(String [] args) {        Facade facade = new Facade();        facade.test();    }}

实际应用场景

代理模式Proxy

定义

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

本质

控制对象访问

优点

缺点

示例

  • Proxy:代理对象。实现与具体的目标对象一样的接口,这样就可以使用代理来代替具体的目标对象。保存一个指向具体目标对象的引用,可以在需要的时候调用具体的目标对象。可以控制对具体目标对象的访问,并可以负责创建和删除它。
  • Subject:目标接口,定义代理和具体目标对象的接口,这样就可以在任何使用具体目标对象的地方使用代理对象。
  • RealSubject:具体的目标对象,真正实现目标接口要求的功能。

抽象的目标接口

public interface Subject {    public void request();}

具体的目标对象,是真正被代理的对象

public class RealSubject implements Subject {    public void request() {    }}

代理对象的实现示意

public class Proxy implements Subject {    private RealSubject realSubject = null;    public Proxy(RealSubject realSubject) {        this.realSubject = realSubject;    }    public void request() {        // 在转调具体的目标对象前,可以执行一些功能处理        // 转调具体的目标对象的方法        realSubject.requst();        // 在转调具体的目标对象后,可以执行一些功能处理    }}

实际应用场景

  • 一次性访问多条数据。当选择一个部门或者分公司时,要把这个部门或者分公司下的所有员工都显示出来,而且不要翻页,方便进行业务处理。


定义用户数据对象

public interface UserModelApi {    public String getUserId();    public void setUserId(String userId);    public String getName();    public void setName(String name);    public String getDepId();    public void setDepId(String depId);    public void String getSex();    public void setSex(String sex);}

代理类

public class Proxy implements UserModelApi {    private UserModel realSubject = null;    public Proxy(UserModel realSubject){        this.realSubject = realSubject;    }    // 标识是否已经重新装载过数据    private boolean loaded = false;    public String getUserId() {        return realSubject.getUserId();    }    public void setUserId(String userId) {        realSubject.setUserId(userId);    }    public String getName() {        return realSubject.getName();    }    public void setName(String name) {        realSubject.setName(name);    }    public void setDepId(String depId) {        realSubject.setDepId(depId);    }    public void setSex(String sex) {        realSubject.setSex(sex);    }    public String getDepId() {        // 需要判读是否已经装载过了        if(!this.loaded) {            reload();            // 设置重新装载的标志为true            this.loaded = true;        }        return realSubject.getDepId();    }    public String getSex() {        // 需要判读是否已经装载过了        if(!this.loaded) {            reload();            // 设置重新装载的标志为true            this.loaded = true;        }        return realSubject.getSex();    }    private void reload() {        Connection conn = null;        try {            conn = this.getConnection();            String sql = "select * from tbl_user where userId = ?";            PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);            pstmt.setString(1, realSubject.getUserId());            if(re.next()) {                realSubject.setDepId(rs.getString("depId"));                realSubject.setSex(rs.getString("sex"));            }            rs.close();            pstmt.close();        } catch (Exception err) {            err.printStackTrace();        } finally {            try {                conn.close();            } catch (SQLException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}
  • 动态代理AOP

代理分类

  • 虚代理:根据需要来创建开销很大的对象,该对象只有在需要的时候才会被真正创建
  • 远程代理:用来在不同的地址空间上代表同一个对象,这个不同的地址空间可以是在本机,也可以在其他机器上。在Java里面最典型的就是RMI技术
  • copy-on-write代理:在客户端操作的时候,只有对象确实改变了,才会真的拷贝或者克隆一个目标对象,算是虚代理的一个分支
  • 保护代理:控制对原始对象的访问,如果有需要,可以给不同的用户提供不同的访问权限,以控制他们对原始对象的访问。
  • Cache代理:为那些昂贵操作的结果提供临时的存储空间,以便多个客户端可以共享这些结果
  • 防火墙代理:保护对象不被恶意用户访问和操作。
  • 同步代理:使多个用户能够同时访问,目标对象而没有冲突。
  • 智能指引:在访问对象时执行一些附加操作,比如,对指向实际对象的引用计数、第一次引用一个持久对象时,将它装入内存等。

适配器模式Adapter

定义

把不兼容的接口转换匹配成客户需要的接口,复用已有的功能

本质

转换匹配,复用功能。

优点

  • 兼容老接口,更好的复用。
  • 更好的扩展

缺点

  • 过多使用适配器,会让系统非常零乱,不容易整体进行把握。

示例


  • Client:客户端,调用自己需要的领域接口Target
  • Traget:定义客户端需要的跟特定领域相关的接口
  • Adaptee:已经存在的接口,通常能满足客户端的功能要求,但是接口与客户端要求的特定领域接口不一致,需要被适配
  • Adapter:适配器,把Adaptee适配成为Client需要的Target

Target Api

public interface Target {    public void request();}

被适配的类

public class Adaptee {    public void specificRequest() {        //具体功能    }}

适配器

public class Adapter implements Target {    private Adaptee adaptee;    public Adapter(Adaptee adaptee) {        this.adaptee = adaptee;    }    public void request() {    }}

客户端

public class Client {    public static void main(String [] args) {        Adaptee adaptee = new Adaptee();        Target target = new Adapter(adaptee);        target.request();    }}

实际应用场景

  • 如果想要使用一个已经存在的类,但是它的接口不符合你的需求
  • 如果想创建一个可以复用的类,这个类可能和一些不兼容的类一起工作
  • 如果想使用一些已经存在的子类,但是不可能对每一个子类都进行适配,这种情况可以选用对象适配器,直接适配这些子类的父类就可以了

装饰模式Decrator

定义

动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,装饰模式比生成子类更为灵活。

本质

动态组合

优点

  • 比继承更灵活。继承是静态的,装饰器采用把功能分离到每个装饰器中,通过对象组合动态使用。
  • 更容易复用功能。
  • 简化高层定义。

缺点

  • 会产生很多细粒度的对象

示例

  • Component:组件对象的接口,可以给这些对象动态地添加职责
  • ConcreteComponent:具体的组件对象,实现组件对象接口,通常就是被装饰器装饰的原始对象,也就是可以给这个对象添加职责。
  • Decorator:所有装饰器的抽象父类,需要定义一个与组件接口一致的接口,并持有一个Component对象,其实就是持有一个被装饰的对象。
  • ConcreteDecorator:实际的装饰器对象,实现具体要向被装饰对象添加的功能

组件对象的接口

public abstract class Component {    public abstract void operation();}

具体实现组件对象

public class ConcreteComponent extends Component {    public void operation() {    }}

装饰器的抽象父类

public abstract class Decorator extends Component {    protected Component component;    public Decorator(Component component) {        this.component = component;    }    public void operation() {        // 转发请求给组件对象,可以在转发前后执行一些附加动作        component.operation();    }}

装饰器的具体实现A

public class ConcreteDecoratorA extends Decorator {    public ConcreteDecoratorA(Component component) {        super(component);    }    // 添加的状态    private String addedState;    public String getAddedState() {        return addedState;    }    public void setAddedState(String addedState) {        this.addedState = addedState;    }    public void operation() {        // 调用父类的方法,可以在调用前后执行一些附加动作        super.operation();        // ...        String useAddedState = addedState;    }}

装饰器的具体实现B

public class ConcreteDecoratorB extends Decorator {    public ConcreteDecoratorB(Component component) {        super(component);    }    // 添加的职责    private void addedBehavior() {        // 需要添加的职责实现    }    public void operation() {        // 调用父类的方法,可以在调用前后执行一些附加动作        super.operation();        // ...        addedBehavior();    }}

实际应用场景

  • 灵活的奖金计算
  • I/O流
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